Sistema y método de medición de la resistencia de un soporte tensor.

Un método para modelar una condición de un soporte tensor de un ascensor,

en base a una característica eléctrica, que comprende:

determinar una tasa de degradación del soporte tensor para una carga (102) seleccionada, modelar una configuración de al menos un sistema (104) de ascensor seleccionado;

estimar un patrón (106) de tráfico del ascensor,

determinar la información de la carga y el contacto con las poleas usando la tasa de degradación determinada, la configuración modelada y el patrón (108) de tráfico estimado,

determinar una degradación media del soporte tensor a partir de la información (100) de carga y contacto con las poleas, generar un primer mapa (100, 202) a partir de la degradación media determinada,

generar un segundo mapa (206, 208) que correlaciona una característica eléctrica con un grado seleccionado de degradación de resistencia, y

combinar el primer mapa y el segundo mapa para generar un tercer mapa (210) que correlaciona la característica eléctrica con una resistencia restante en el soporte tensor.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2004/008192.

Solicitante: OTIS ELEVATOR COMPANY.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 10 FARM SPRINGS ROAD FARMINGTON, CT 06032 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: VERONESI, WILLIAM A., HOOTSMAN,Norbert.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B66B5/00 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B66 ELEVACION; LEVANTAMIENTO; REMOLCADO.B66B ASCENSORES; ESCALERAS O PASILLOS MECANICOS (dispositivos salvavidas utilizados como alternativa a los medios de salida normales, p. ej. escaleras, durante el rescate, para hacer descender a las personas de los edificios u otras estructuras análogas, en jaulas, bolsas, o soportes similares A62B 1/02; equipamiento para la manipulación de cargars o para facilitar el embarque de pasajeros o similar B64D 9/00; dispositivos de frenado o de parada caracterizados por su aplicación a los mecanismos de elevación o izado B66D 5/00). › Utilización de dispositivos de verificación, de rectificación de mal funcionamiento, de seguridad en ascensores.
  • B66B7/12 B66B […] › B66B 7/00 Otras características comunes de los ascensores. › Dispositivos de verificación, engrase o limpieza de los cables, calabrotes o guías.
  • G01N27/00 FISICA.G01 METROLOGIA; ENSAYOS.G01N INVESTIGACION O ANALISIS DE MATERIALES POR DETERMINACION DE SUS PROPIEDADES QUIMICAS O FISICAS (procedimientos de medida, de investigación o de análisis diferentes de los ensayos inmunológicos, en los que intervienen enzimas o microorganismos C12M, C12Q). › Investigación o análisis de materiales mediante el empleo de medios eléctricos, electroquímicos o magnéticos (G01N 3/00 - G01N 25/00 tienen prioridad; medida o ensayo de variables eléctricas o magnéticas o de las propiedades eléctricas o magnéticas de los materiales G01R).

PDF original: ES-2386355_T3.pdf

 

Sistema y método de medición de la resistencia de un soporte tensor.

Fragmento de la descripción:

Sistema y método de medición de la resistencia de un soporte tensor.

CAMPO TÉCNICO

La presente invención se refiere a la evaluación de la resistencia en un soporte tensor y, más particularmente, a un sistema y un método que supervisa la resistencia de un soporte tensor en base a las características eléctricas del soporte tensor.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Los soportes tensores, tales como cintas de acero revestidas o cables de alambres que contienen cables metálicos, son usados para mover una cabina de ascensor hacia arriba y hacia abajo, dentro de un hueco de ascensor. Debido a que el estado del soporte tensor es crítico para el funcionamiento seguro del ascensor, existe una necesidad de determinar el nivel de resistencia restante del soporte tensor y detectar si el nivel de resistencia restante se reduce por debajo de un umbral mínimo.

La resistencia del soporte tensor puede verse reducida por el funcionamiento normal del ascensor. La principal fuente de degradación de la resistencia del soporte tensor es la flexión cíclica del soporte tensor alrededor de las poleas conforme el ascensor se mueve hacia arriba y hacia abajo en el hueco de ascensor. Normalmente, la degradación del soporte tensor no es uniforme a lo largo de la longitud del soporte tensor; por el contrario, las áreas del soporte tensor sometidas a altos niveles o intensidades de los ciclos de flexión, se degradarán más rápidamente que las zonas que experimentan menos ciclos de flexión.

Algunas características eléctricas, tales como la impedancia o la resistencia eléctrica, de los cables en el soporte tensor variarán conforme se reduce el área de la sección transversal de los cables. De esta manera, es teóricamente posible determinar la resistencia de soporte restante del soporte tensor en base a las características eléctricas del cable. El documento US 2004/0046540 describe un método de medición de la resistencia eléctrica para detectar el deterioro de un cable de ascensor. Sin embargo, tal como se ha indicado anteriormente, los puntos más débiles en el soporte tensor están distribuidos, generalmente, a lo largo del soporte tensor de maneras diferentes, dependiendo del uso del ascensor (por ejemplo, velocidad, aceleración, sacudidas, etc.) , la disposición del sistema de ascensor, el material del cable, las variables de fabricación y otros factores, lo que dificulta la determinación exacta de cuándo y donde puede haber alcanzado el soporte tensor su resistencia mínima restante. Sin un método cuantitativo que relacione una característica eléctrica del soporte tensor con la resistencia restante del soporte tensor, una supervisión eléctrica del soporte tensor sólo puede revelar si el soporte tensor está intacto o roto.

Existe una necesidad de un sistema y un método que pueda indicar, cuantitativamente, un nivel de resistencia restante de los cables en un soporte tensor, en base a las características eléctricas de los cables y, por lo tanto, las características eléctricas del soporte tensor.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un método y un sistema que pueden determinar la degradación de la resistencia en un soporte tensor en base a una característica eléctrica, tal como la resistencia eléctrica. Los aspectos de la presente invención están definidos por las reivindicaciones 1 y 15. Un sistema ejemplar determina una relación entre la degradación de la resistencia y diversos factores físicos, tales como la tasa de degradación para una carga determinada, la información del entorno operativo para el soporte tensor y los datos de uso real o estimado, para obtener un mapa de la degradación media. A continuación, este mapa de degradación media es usado para generar uno o más mapas que relacionan la degradación de la resistencia (es decir, en la forma de porcentaje de resistencia restante) y una característica eléctrica, tal como la resistencia, que varía conforme varía la resistencia restante del soporte tensor. En base a estos mapas de características eléctricas, es posible detectar cuándo ha perdido el soporte tensor un determinado nivel de resistencia mediante la medición de la característica eléctrica.

En una realización, las variaciones en la tasa de degradación del soporte tensor, las relaciones entre la característica eléctrica y la degradación de la resistencia, la temperatura y/o los dispositivos eléctricos usados para medir la característica eléctrica son tenidos en cuenta para generar los mapas de características eléctricas.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La Figura 1 es un diagrama de bloques de un método para generar un mapa de la degradación media según una realización de la invención;

la Figura 2 es un diagrama de bloques de un método para determinar una resistencia aparente según una realización de la invención;

la Figura 3 es un gráfico de las probabilidades de resistencia restante para aumentos determinados en la resistencia aparente según una realización de la invención;

la Figura 4 es un gráfico de las probabilidades de resistencia restante para un uso estimado y para un uso real según otra realización de la invención;

la Figura 5 es un diagrama de bloques que ilustra una posible implementación de la invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS REALIZACIONES

Tal como se ha indicado anteriormente, la resistencia de un soporte tensor está relaciona con el área de la sección transversal de los cables en el soporte tensor y las roturas acumuladas en los cables conforme el soporte tensor es flexionado y relajado alrededor de una o más poleas durante el funcionamiento del ascensor. Los ensayos empíricos pueden proporcionar un modelo de pérdida de resistencia que relaciona la pérdida de resistencia del soporte tensor y los factores de funcionamiento de un ascensor, tales como la carga del soporte tensor, la geometría de la polea (por ejemplo, el diámetro de la polea) y el número de ciclos de flexión. En otras palabras, el modelo proporciona una relación entre una carga constante y la tasa de degradación de resistencia causada por la carga constante.

Debido a que distintas secciones del soporte tensor pierden resistencia a tasas diferentes, es conveniente generar un mapa de la degradación media para predecir la cantidad de degradación de resistencia para cualquier sección en el soporte tensor. En la práctica, es prácticamente imposible localizar directamente la parte más débil del soporte tensor. Sin embargo, debido a que las partes debilitadas del soporte tensor están distribuidas a lo largo de la longitud total del soporte tensor durante el uso, la resistencia de todo el soporte tensor puede ser una indicación precisa de la sección más débil en el soporte tensor, lo que determina la resistencia restante del soporte tensor.

La Figura 1 ilustra un método para generar el mapa 100 de degradación media. En esta realización, el mapa 100 es generado en base a un modelo 102 de pérdida de resistencia para el sistema de ascensor en consideración, la configuración 104 de ascensor y el tráfico 106 estimado del ascensor. Cada uno de estos componentes se explicará, en mayor detalle, más adelante.

Para obtener el modelo 102 de pérdida de resistencia, se obtiene, empíricamente, la tasa de degradación del soporte tensor para una carga constante determinada. En una realización, se aplican ciclos de flexión repetidos a una pluralidad de muestras de soporte tensor hasta que se rompen. Esto puede realizarse usando cualquier máquina de fatiga conocida. A partir de esta información, es posible determinar una distribución estadística del número de ciclos de flexión requeridos para flexionar un soporte tensor determinado hasta el fallo para una carga constante conocida.

La resistencia restante en el soporte tensor es determinada también por la configuración 104 del elevador, tal como el número de poleas en el sistema de ascensor, el paso del soporte tensor alrededor de las poleas, la distancia entre las poleas y la configuración de poleas. El tráfico 106 estimado del ascensor, tal como la frecuencia de uso, el peso medio de los pasajeros, etc., son tenidos en cuenta también en la generación del mapa de degradación media. Los detalles de uso, tales como el número de veces que el ascensor se mueve entre ciertas plantas, afecta directamente a la localización y la cantidad... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un método para modelar una condición de un soporte tensor de un ascensor, en base a una característica eléctrica, que comprende: determinar una tasa de degradación del soporte tensor para una carga (102) seleccionada, modelar una configuración de al menos un sistema (104) de ascensor seleccionado;

estimar un patrón (106) de tráfico del ascensor, determinar la información de la carga y el contacto con las poleas usando la tasa de degradación determinada, la configuración modelada y el patrón (108) de tráfico estimado,

determinar una degradación media del soporte tensor a partir de la información (100) de carga y contacto con las poleas,

generar un primer mapa (100, 202) a partir de la degradación media determinada, generar un segundo mapa (206, 208) que correlaciona una característica eléctrica con un grado seleccionado de degradación de resistencia, y

combinar el primer mapa y el segundo mapa para generar un tercer mapa (210) que correlaciona la característica eléctrica con una resistencia restante en el soporte tensor.

2. El método según la reivindicación 1, que incluye determinar una pluralidad de valores de degradación media, variando al menos uno de entre la configuración (104) modelada o el patrón (106) estimado de tráfico del ascensor.

3. El método según la reivindicación 1, que incluye determinar una relación entre una característica eléctrica y un estado seleccionado del soporte tensor y usar la relación determinada y la degradación media determinada para determinar un valor (205) aparente de la característica eléctrica que corresponde al estado seleccionado del soporte tensor.

4. El método según la reivindicación 3, que incluye repetir las etapas de la reivindicación 3 para determinar una pluralidad de los valores (205) aparentes de la característica eléctrica y usar los valores para determinar una relación entre una característica eléctrica medida correspondiente y un estado de un soporte tensor.

5. El método según la reivindicación 4, en el que la característica eléctrica es la resistencia.

6. El método según la reivindicación 5, que incluye medir sucesivamente una resistencia de un soporte tensor y usar la relación determinada entre la resistencia y el estado seleccionado del soporte tensor para determinar un estado actual del soporte tensor.

7. El método según la reivindicación 1, en el que la etapa de generación del primer mapa (100, 202) comprende incorporar al menos un factor operativo del soporte tensor con la tasa de degradación determinada.

8. El método según la reivindicación 7, en el que al menos un factor operativo del soporte tensor es seleccionado de entre el grupo que consiste en una configuración de sistema de ascensor, un tráfico estimado del ascensor, el uso actual del ascensor y el contacto con la polea.

9. El método según la reivindicación 8, en el que dicho al menos un factor operativo del soporte tensor es el uso real del ascensor, y en el que la etapa de generación del primer mapa comprende además usar el uso real actualizado del ascensor.

10. El método según la reivindicación 1, en el que la etapa de combinación comprende:

generar un mapa intermedio que correlaciona la característica eléctrica con la resistencia restante en un segmento del soporte tensor, en el que el soporte tensor comprende una pluralidad de segmentos, y sumar las resistencias restantes de la pluralidad de segmentos para generar un tercer mapa.

11. El método según la reivindicación 1, que comprende incorporar un factor (202) de variación de la tasa de degradación en el primer mapa.

12. El método según la reivindicación 1, que comprende incorporar un factor (208) de variación de la característica eléctrica en el segundo mapa.

13. El método según la reivindicación 1, que comprende incorporar al menos uno de entre un factor (214) de

variación inducida por la temperatura y un factor (216) de variación del dispositivo electrónico para generar el tercer mapa.

14. El método según la reivindicación 1, en el que la característica eléctrica es la resistencia.

15. Un sistema para la determinación de un estado de un soporte tensor de un ascensor en base a una característica eléctrica, que comprende:

un dispositivo para medir una característica eléctrica de al menos una parte del soporte tensor, y

un controlador que determina un estado actual del soporte tensor relacionando la característica eléctrica medida con un conjunto de datos predeterminado que indica una relación entre los valores aparentes de la característica correspondiente y los estados del soporte tensor, estando basada la relación en al menos una tasa de degradación determinada del soporte tensor para una carga seleccionada, una configuración modelada de un sistema de ascensor, un patrón estimado de tráfico del ascensor, información de la carga y del contacto con las poleas, o una degradación media del soporte tensor en base a una información de la carga y del contacto con las poleas, en el que el controlador:

determina una tasa de degradación del soporte tensor para una carga seleccionada;

modela una configuración de al menos un sistema de ascensor seleccionado;

estima un patrón de tráfico del ascensor;

determina una información de la carga y del contacto con las poleas usando la tasa de degradación determinada, la configuración modelada y el patrón estimado del tráfico;

determina una degradación media del soporte tensor a partir de la información de la carga y del contacto con las poleas;

genera un primer mapa (100, 202) a partir de la degradación media determinada;

genera un segundo mapa (206, 208) que correlaciona una característica eléctrica con un grado seleccionado de degradación de resistencia; y

combina el primer mapa y el segundo mapa para generar un tercer mapa (210) que correlaciona la característica eléctrica con una resistencia restante en el soporte tensor.

16. El sistema según la reivindicación 15, en el que el controlador determina una relación entre una característica eléctrica y un estado seleccionado del soporte tensor y usa la relación determinada y la degradación media determinada para determinar un valor aparente de la característica eléctrica correspondiente al estado seleccionado del soporte tensor.

17. El sistema según la reivindicación 16, en el que el controlador determina una pluralidad de los valores aparentes de la característica eléctrica y usa esos valores para determinar una relación entre una característica eléctrica medida correspondiente y un estado del soporte tensor.

18. El sistema según la reivindicación 15, en el que la característica eléctrica es la resistencia.


 

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